肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）为革兰阴性杆菌，可定植于机体胃肠道、皮肤、呼吸道、鼻咽部以及土壤、水等多种周围环境中，是一种重要的院内及社区感染病原菌，其所致的感染占所有院内感染的10%左右，可引起包括肺炎、菌血症、脓毒症、泌尿系统感染以及细菌性肝脓肿等。易感群体的增加，新症状的出现和耐药菌株的增加促使临床医师有必要更好地认识此种病原菌。长期以来，碳青霉烯类药物作为治疗肺炎克雷伯菌感染最有效的抗生素，构筑了抗肺炎克雷伯菌的最后一道防线，但近年来随着碳青霉烯类药物的广泛使用，耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌（carbapenem-resistantKlebsiella pneumoniae,CRKP）增加，碳青霉烯类药物的疗效有所减弱，这对临床治疗与院内感染的防控敲响了警钟，为此需要采取更加积极、有效的应对措施[1].肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗菌药物的耐药机制主要包括：①产生碳青霉烯酶；②高产AmpC酶或超广谱β-内酰胺酶（extendedspectrumbeta-lactamases ,ESBLs）合并外膜蛋白缺失对肺炎克雷伯菌耐碳青霉烯类药物的影响；③肺炎克雷伯菌外排泵系统；④形成生物膜等。本文将主要对肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物的耐药机制作一介绍，希望能为临床治疗耐碳青霉烯类抗菌药物克雷伯菌感染提供方向。
1 碳青霉烯酶
碳青霉烯酶包括Ambler分类的β-内酰胺酶的A、B、D类。A类碳青霉烯酶在Bush分类中属于2f组，包括KPC、SME、NMC-A、IMI、GES、SFC-l等。作为目前最主要的一种碳青霉烯酶，产KPC（Klebsiellapneumoniae Carbapenemases）型碳青霉烯酶的出现是导致肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类药物耐药性增强的主要原因[2].该酶可以水解包括碳青霉烯类抗生素、青霉素、一至四代头孢菌素在内的所有β-内酰胺酶类抗生素，但对单环内酰胺类敏感。A类酶主要存在于包括克雷伯菌在内的肠杆菌科中，由质粒介导高水平耐药，是导致克雷伯菌对碳青霉烯类耐药的主要原因。KPC在一个结构与T3相似的转座子Tn4401上，Tn4401以2个39 bp的反向不重复序列支架，最外面由5 bp大小的靶位复制点（target site duplications,TSD）ATTGA构成。Tn4401内部包含1个转座酶基因tnpA、1个熔解酶基因tnpR以及2个不相关的插入序列lSKpn6和ISKpn7,而KPC就位于这2个插入序列之间[3].正是由于这种结构使得编码KPC的质粒不仅可以在细菌间传递，还可以在基因组上包括染色体间、质粒之间以及染色体与质粒间传递[3],从而加速KPC基因传播。另一种位于质粒pKP048上与blaKPC基因密切相关的移动组件，它是一种以T3转座子为基础并具有部分Tn4401结构的整合子，它的开放读码区基因顺序为Tn3转座酶、Tn3解离酶、ISKpn8、blaKPC-2基因以及类ISKpn6组件[4].熔解酶tnpR能够介导blaKPC-2基因在不需要靶位特异性的情况下进行高频率类Tn3的整合子结构在转座功能上与 Tn4401十分相似。目前产KPC酶的克雷伯菌已在全球范围内广泛传播，该菌的感染也将是实验室及临床不得不面对的的严重问题[5].
B类碳青霉烯酶是金属β-内酰胺酶，其酶活性需要金属离子Zn2+的辅助，简称金属酶，多数由质粒编码，其基因多位于Ⅰ类整合子上，整合子整合到转座子或转移性质粒后，导致IMP基因在同种或不同菌株间传播，使本来对抗生素敏感的菌株变得耐药。MBLs分为B1、B2和B3组，B1组包括IMP、VIM、NDM、TMB、FIM、SPM、DIM、GIM、SIM;B3组包括AIM、SMB等[6].在肺炎克雷白菌中检测到的以IMP、VIM、NDM型为主[7],它们以基因盒的方式整合到不同I类整合子中[3].其中IMP是最早被发现也是最重要的的一种获得性金属酶（metallo-β-lactamases,MBLs），对碳青霉烯类抗生素尤其是亚胺培南（imipenem）水解活性强。
IMP-MBLs在铜绿假单胞菌和不动杆菌中多见，在克雷伯菌中亦有发现[6].B1和B3组需要结合2个锌离子发挥酶活性，而B2组需要1个锌离子。IMP属于B1组MBLs,需要Zn1和Zn2参与酶功能，Zn1结合3H活性位点（His116、His118 和 His196），Zn2结合DCH活性位点（Asp120、Cys221和 His263），3H和DCH活性位点都是高度保守序列（图1）。在当前细菌对碳青霉烯类药物耐药愈发严重的情况下，针对金属酶锌离子结合位点设计阻断剂，也许有望解决金属酶菌株感染的临床治疗问题。VIM型金属酶于90年代末第一次在欧洲发现，之后在世界范围内被广泛发现并报道[8,9].另外，一种携带NDM-1（new delhimetallob-lactamase-1）的新的“超级细菌”,该型因具有独特的HXHXD基序，属于金属β-内酰胺酶B2类[2].2008年第1次在印度发现携带NDM-1的克雷伯菌[10],到2010年，已经扩散到包括印度、巴基斯坦、孟加拉国甚至英国、北美等地[11].2009年在孟买的一项研究发现，在24个耐碳青霉烯类的肠杆菌科菌株中，22个为产NDM-1菌株，这22个中10个为克雷伯菌株[10].产NDM-1菌株的迅速出现以及广泛传播使得人们越来越关注它，它对碳青霉烯类等β-内酰胺类药物以及氨基糖苷类药物普遍耐药，而仅对普加环素和黏菌素敏感。但由于普加环素在血清和尿液中浓度较低常不能达到很好的治疗效果，黏菌素在治疗呼吸系统感染方面效果较差[11].因此，在治疗与控制产NDM-1菌感染方面仍是一个严重的全球医学课题。
D类碳青霉烯酶包括由质粒编码的0XA-23-27、OXA-40、OXA-48、OXA-50-51、0XA-55、OXA-58、OXA-60、OXA-62等。它们绝大多数对碳青霉稀类和超广谱β-内酰胺类水解能力较弱。但值得注意的是，OXA-48对碳青霉烯类以及青霉素有较强的水解作用，对头孢菌素类水解能力较弱[7].该菌主要存在于鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌属菌中，亦有产OXA-48基因型的肺炎克雷伯菌株的报道。有研究报道了产OXA-48基因型的肺炎克雷伯菌株，并发现大多数菌株产生了包括碳青霉烯酶、ESBLs、窄谱OXAs以及青霉素酶等多种β-内酰胺酶，因此导致对所有β-内酰胺类抗生素的耐药[12].另外，高水平的OXA-48表达可能由于特定基因结构起到促进作用。在2011-2013年法国一项对21家医院的53个产OXA-48基因型的肺炎克雷伯菌株的研究中发现，95%的菌株对厄他培南不敏感，23%对亚胺培南不敏感，17%对美罗培南不敏感，大多数菌株（79%）产生ESBLs[13].产OXA-48基因型的肺炎克雷伯菌株的出现和传播已经成为一个公共卫生问题，如果该菌继续这样增加现行的治疗与控制措施也许很难解决所有的问题。
